Hva en biokjemisk blodprøve viser: normen for de undersøkte egenskapene og tolkningen av resultatene

Biokjemisk blodanalyse er en laboratoriediagnostisk metode som gir nøyaktig informasjon om tilstanden til de mest vitale organene i menneskekroppen, og lar deg også vurdere de viktigste metabolske prosessene. Denne diagnostiske metoden er mye brukt i nesten alle grener av medisin..

Hvorfor sender en lege for en biokjemisk blodprøve

Oftest forskriver legen en biokjemisk blodprøve for å stille en nøyaktig diagnose. Men ofte blir en slik analyse også utført under behandlingen, når sykdommen allerede er kjent - i dette tilfellet er resultatene av studien nødvendige for legen for å overvåke terapiens effektivitet. Det mest komplette kliniske bildet av en biokjemisk blodprøve kan gi med:

  • sykdommer i lever-og gallesystemet;
  • nyresykdom;
  • endokrine lidelser;
  • hjertesykdom;
  • sykdommer i muskel-skjelettsystemet;
  • blodsykdommer;
  • sykdommer i mage-tarmkanalen.

Ved hjelp av en biokjemisk blodprøve kan legen også oppdage anemi, tilstedeværelse av inflammatoriske prosesser, smittsomme sykdommer, allergiske reaksjoner og blødningsforstyrrelser..

Hvordan utføres blodprøvetakingsprosedyren??

For at nøyaktigheten av resultatene ikke blir påvirket av noen eksterne faktorer, bør du forberede deg riktig til undersøkelsen. Imidlertid er reglene veldig enkle og enkle å følge:

  • Minst 8 timer før testen skal du ikke spise, røyke eller drikke drikke som inneholder sukker. Det er best å begrense deg til å drikke vanlig vann. Derfor er analysen vanligvis foreskrevet tidlig om morgenen..
  • To dager før analysen, må du forlate alkohol fullstendig, samt ta en pause i å ta vitaminkomplekser og kosttilskudd, samt helbredende og gjenopprettende urtepreparater. Hvis du er i behandling med medisiner, kan du fortelle legen din om det - noen medisiner kan påvirke analysen..
  • Dagen før undersøkelsen anbefales det å avstå fra å drive med sport, besøke et bad eller badstue. Forsøk å tilbringe dagen alene, uten stress og stress..

Som regel tas blod fra en blodåre for en biokjemisk blodprøve. Det mest praktiske stedet er albuebøyningen, men i noen situasjoner - for eksempel hvis tilgang til den er umulig på grunn av et brannskade eller en skade - blir punkteringen utført et annet sted. Før en venipunktur blir punkteringsstedet nøye behandlet med et antiseptisk middel. Blod samles i et sterilt tørt rør i en mengde på 5-10 ml. Dette er en veldig liten mengde: slikt blodtap påvirker ikke pasientens tilstand.

Å dechiffrere resultatene av en biokjemisk blodprøve

Resultatene fra en biokjemisk blodprøve er typisk klare neste morgen, men i mange laboratorier går de enda raskere. For en ekstra avgift kan du bestille en eksplisitt analyse og få en konklusjon i løpet av noen timer. Resultatene er selvfølgelig beregnet på den behandlende legen som vet hvordan de skal tolke riktig. Pasienter selv prøver imidlertid ofte å finne ut av indikatorene. Å dechiffrere en biokjemisk blodprøve er ikke en lett oppgave og krever spesiell kunnskap. Informasjonen vi gir her er kun til generell referanse..

Så, hva er resultatene av en biokjemisk analyse av blod og hvilke indikatorer som vurderes i dem?

ekorn

Vanligvis i analyseresultatene kan du finne en indikator som “total protein”. Dette er den totale konsentrasjonen av alle proteiner i blodserumet. For voksne menn og kvinner er normen 60–85 g / l, for barn - 45–75 g / l. Et økt proteininnhold er karakteristisk for smittsomme sykdommer, revmatisme, revmatoid artritt, samt dehydrering - for eksempel som et resultat av oppkast eller diaré. Nedsatt protein i blodet observeres i sykdommer i leveren, bukspyttkjertelen, tarmen, nyrene, blødningen og tumorprosesser.

lipider

Den normale konsentrasjonen av totale lipider i serum er 4,5–7,0 g / l. Økte lipidnivåer er et tegn på diabetes, hepatitt, overvekt eller gulsott..

Innholdet i en av de viktigste lipidene, kolesterol, undersøkes separat. Normen for totalt kolesterol i blodet er 3,0-6,0 mmol / l. Økt kolesterol kan forårsake leversykdom, hypotyreose, alkoholmisbruk, åreforkalkning, samt graviditet og p-piller. For lavt total kolesterol indikerer hypertyreoidisme og nedsatt absorpsjon av fett.

karbohydrater

Karbohydrater testet ved bruk av en generell biokjemisk blodprøve inkluderer glukose.

Glukose, eller som folk sier, "sukker" er en av de viktigste indikatorene på karbohydratmetabolisme. Glukoseinnholdet er 3,5–5,5 mmol / L. En økning i blodsukkeret er observert ved diabetes mellitus, tyrotoksikose, feokromocytom, Cushings syndrom, akromegali, sykdommer i bukspyttkjertelen, leveren og nyrene, samt under fysisk og emosjonell overbelastning. En reduksjon i glukosenivået er typisk for underernæring (ofte observeres en nedgang i sukker hos kvinner som misbruker dietter), en overdose insulin, bukspyttkjertelsykdommer, svulster og hormoninsuffisiens..

Uorganiske stoffer og vitaminer

Uorganiske stoffer og vitaminer som testes under en biokjemisk blodprøve inkluderer jern, kalium, kalsium, natrium, klor, vitamin B12 og folsyre.

Jern Normen er 11,64-30,43 mmol / l for menn og 8,95-30,43 mmol / l for kvinner. Hos barn varierer den normale indikatoren fra 7,16–21,48 mmol / l.

En økning i jernnivå er karakteristisk for hemolytisk anemi, sigdcelleanemi, aplastisk anemi, akutt leukemi og ukontrollert inntak av jernpreparater. En reduksjon i jernnivåer kan indikere jernmangelanemi, hypotyreose, ondartede svulster, okkult blødning.

Kalium. Normer av kalium i blodet - 3,4–4,7 mmol / L for barn og 3,5–5,5 mmol / L for voksne.

En økning i kalium indikerer celleskader, dehydrering, akutt nyre- eller binyreinsuffisiens. Nedgangen i innholdet av dette elementet er en konsekvens av kronisk sult og mangel på kalium i mat, langvarig oppkast eller diaré, nedsatt nyrefunksjon eller overflødig hormoner i binyrebarken.

Kalsium. Normen for kalsium i blodet er 2,15-2,50 mmol / l.

En økning i kalsium oppstår når paratyreoidefunksjon er aktivert, ondartede svulster med benskader, sarkoidose, overflødig vitamin D og dehydrering. En reduksjon i kalsium er en grunn til å mistenke en reduksjon i skjoldbruskfunksjon, vitamin D-mangel, kronisk nyresvikt, magnesiummangel eller hypoalbuminemi.

Natrium. Normer av natrium i blodet - 136-145 mmol / l.

En økning i natrium er et tegn på overdreven saltinntak, tap av ekstracellulær væske, hyperaktivitet i binyrebarken og nedsatt sentral regulering av vann-salt metabolisme. En reduksjon i natrium er karakteristisk for personer med nyresykdom, diabetes mellitus, skrumplever og nefrotisk syndrom, kan også være et resultat av misbruk av vanndrivende midler.

klor Klorens norm i blodserumet er 98-107 mmol / l.

En økning i denne indikatoren er et tegn på dehydrering, akutt nyresvikt, diabetes insipidus, salicylatforgiftning eller økt funksjon i binyrebarken. En reduksjon observeres ved overdreven svette, langvarig oppkast og etter mageskylling.

Folsyre. Normen i blodserumet er 3-17 ng / ml.

En økning i innholdet av dette stoffet forårsaker et vegetarisk kosthold og et overskudd av folsyre i maten, og en reduksjon - en mangel på vitamin B12, alkoholisme, underernæring og malabsorpsjon..

Vitamin B12. Norm - 180–900 pg / ml.

Et overskudd av dette vitaminet indikerer vanligvis et ubalansert kosthold. Den samme grunnen kan føre til mangel på B12. I tillegg er et lavt innhold av dette vitaminet en hyppig ledsager av gastritt, magesår, malabsorpsjon.

Nitrogenholdige stoffer med lav molekylvekt

Kreftholdige nitrogenholdige stoffer testet under en biokjemisk blodprøve er kreatinin, urinsyre og urea.

urea Normen hos barn under 14 år er 1,8–6,4 mmol / l, hos voksne - 2,5–6,4 mmol / l. Hos mennesker over 60 år er urea-normen 2,9–7,5 mmol / l.

For høyt ureainnhold indikerer nedsatt nyrefunksjon, hindring av urinveiene, økt proteininnhold i mat, og denne tilstanden er også karakteristisk for brannskader og akutt hjerteinfarkt. Urea nivåer synker på grunn av proteinsult, graviditet, akromegali og malabsorpsjon.

Kreatinin. Normen for kvinner er 53–97 μmol / l, for menn - 62–115 μmol / l. For barn under 1 år er det normale nivået av kreatinin 18–35 μmol / L, fra en til 14 år gammel - 27–62 μmol / L.

Årsakene til å øke og synke kreatininnivået er de samme som for urea, bortsett fra akromegali - med denne patologien vokser kreatinin.

Urinsyre. Normen for barn under 14 år er 120-320 mikromol / l, for voksne kvinner - 150-350 mikromol / l. For voksne menn er normen for urinsyrenivå 210-420 mmol / l.

En økning i urinsyre er karakteristisk for gikt, nyresvikt, myelom, toksikose hos gravide, en diett med høyt innhold av nukleinsyrer og tung fysisk anstrengelse - for eksempel hos idrettsutøvere under intensiv trening. Nedsatte urinsyrenivåer forekommer med Wilson - Konovalovs sykdom, Fanconis syndrom og en diett som er dårlig i nukleinsyrer.

pigmenter

Dette er spesifikke fargede proteiner som inneholder jern eller kobber. Det endelige nedbrytningsproduktet av slike proteiner er bilirubin. Som regel bestemmer en biokjemisk blodprøve innholdet i to typer av dette pigmentet - total og direkte bilirubin.

Norm for totalt bilirubin: 5–20 μmol / L. Hvis indikatoren stiger over 27 μmol / l, kan vi snakke om gulsott. Høy total bilirubin er et tegn på kreft, leversykdom, hepatitt, forgiftning eller skrumplever, kolelithiasis eller mangel på vitamin B12.

Norm for direkte bilirubin: 0–3,4 umol / l. En økning i denne indikatoren indikerer akutt viral eller giftig hepatitt, smittsom leverskade, syfilis, kolecystitt, gulsott hos gravide og hypotyreose hos nyfødte..

enzymer

Enzymaktivitet er en betydelig diagnostisk indikator. Det er mange enzymer, vanligvis bestemmer en biokjemisk blodprøve nivået på flere av dem:

Aminotransferase. Den normale indikatoren for kvinner er opptil 34 enheter / liter, for menn - opptil 45 enheter / liter. Et forhøyet nivå oppdages ved akutt hepatitt, levernekrose, hjerteinfarkt, skader og sykdommer i skjelettmuskulatur, kolestase og kronisk hepatitt, alvorlig vevshypoksi.

Laktatdehydrogenase. Norm - 140-350 enheter / liter. Nivået på dette enzymet øker med hjerteinfarkt, nyreinfarkt, myokarditt, omfattende hemolyse, lungeemboli, akutt hepatitt.

Kreatin fosfokinase. Normalverdien er opptil 200 U / L. Øker med hjerteinfarkt, skjelettmuskelnekrose, epilepsi, myositt og muskeldystrofier..

Priser for diagnostiske diagnostiske tjenester

Kommersielle diagnostiske laboratorier tilbyr ulike alternativer for å gjennomføre en biokjemisk blodprøve. Ofte blir blod ikke sjekket for alt på en gang, men bare for en eller flere av indikatorene ovenfor - for enzymer, proteiner, etc. Kostnaden for en analyse varierer fra 250 til 1000 rubler. Hvis du trenger å sjekke flere indikatorer samtidig, er det bedre å lagre og velge en fullstendig biokjemisk blodprøve, som vil koste 3.500–5.500 rubler, avhengig av sett med egenskaper som er studert. Ikke glem at du i mange laboratorier må betale separat for å ta blod fra en blodåre - det koster 150-250 rubler.

En biokjemisk blodprøve er en rutinemessig diagnostisk prosedyre, den er foreskrevet bare hvis resultatene av en generell analyse har avdekket noen patologier. Noen ganger klager pasienter over at leger "driver dem rundt i rommene" og ikke finner noe. Men, som du kan se, de samme indikatorene kan indikere en rekke sykdommer, og for fullstendig sikkerhet i diagnosen, må du noen ganger gjennomgå flere undersøkelser. Dette betyr ikke at legen ikke er sikker på resultatene - tvert imot, du er heldig at legen din er så seriøs med arbeidet sitt.

En generell biokjemisk blodprøve bør være en del av den årlige forebyggende undersøkelsen. Dette gjelder spesielt for personer over 45-50 år. Mange sykdommer er asymptomatiske og kan bare oppdages gjennom en blodprøve..

Biokjemi hva er det

Biokjemi er en hel vitenskap som studerer for det første den kjemiske sammensetningen av celler og organismer, og for det andre de kjemiske prosessene som ligger til grunn for deres liv. Begrepet ble introdusert i det vitenskapelige samfunnet i 1903 av en kjemiker fra Tyskland ved navn Karl Neuberg.

Imidlertid har prosessene for biokjemi vært kjent siden antikken. Og på grunnlag av disse prosessene bakte folk brød og kokte ost, laget vin og laget huden til dyr, behandlet sykdommer med urter, og deretter medisiner. Og alle biokjemiske prosesser er grunnlaget for alt dette..

Uten å vite noe om selve vitenskapen beskrev for eksempel en arabisk vitenskapsmann og lege Avicenna, som bodde på 1000-tallet, mange medisinske stoffer og deres innvirkning på kroppen. Og Leonardo da Vinci konkluderte med at en levende organisme bare kan leve i den atmosfæren der flammen kan brenne..

Som enhver annen vitenskap bruker biokjemi sine egne metoder for forskning og studier. Og de viktigste er kromatografi, sentrifugering og elektroforese.

Biokjemi i dag er en vitenskap som har gjort et stort sprang i utviklingen. Så for eksempel ble det kjent at av alle kjemiske elementer på jorden, er litt mer enn en fjerdedel til stede i menneskekroppen. Og de fleste av de sjeldne elementene, bortsett fra jod og selen, er helt unødvendige for mennesket for å opprettholde livet. Men slike to vanlige elementer som aluminium og titan i menneskekroppen er ennå ikke funnet. Og å finne dem er rett og slett umulig - de trengs ikke for livet. Og blant dem alle er det bare 6 personer som en person trenger hver dag, og det er fra dem kroppen vår består av 99%. Dette er karbon, hydrogen, nitrogen, oksygen, kalsium og fosfor..

Biokjemi er en vitenskap som studerer så viktige bestanddeler av produkter som proteiner, fett, karbohydrater og nukleinsyrer. I dag vet vi nesten alt om disse stoffene..

Noen forveksler to vitenskaper - biokjemi og organisk kjemi. Men biokjemi er en vitenskap som studerer biologiske prosesser som bare forekommer i en levende organisme. Men organisk kjemi er en vitenskap som studerer visse karbonforbindelser, og disse er alkoholer, etere, aldehyder og mange, mange andre forbindelser.

Biokjemi er også en vitenskap som inkluderer cytologi, det vil si studiet av en levende celle, dens struktur, funksjon, reproduksjon, aldring og død. Ofte kalles denne delen av biokjemi molekylærbiologi..

Imidlertid fungerer molekylærbiologi som regel med nukleinsyrer, men biokjemikere er mer interessert i proteiner og enzymer som utløser visse biokjemiske reaksjoner..

I dag bruker biokjemi stadig mer utviklingen av genteknologi og bioteknologi. Imidlertid, i og for seg selv, er dette også forskjellige vitenskaper som studerer hvert sitt. For eksempel studerer bioteknologi cellekloningsteknikker, og genteknologi prøver å finne måter å erstatte et sødt gen i menneskekroppen med et sunt og derved unngå utvikling av mange arvelige sykdommer..

Og alle disse vitenskapene henger tett sammen, noe som hjelper dem å utvikle og arbeide til fordel for menneskeheten..

biokjemi

Jeg

biologisk kjemi, en vitenskap som studerer sammensetningen av organismer, strukturen, egenskapene og lokaliseringen av forbindelsene som finnes i dem, banene og mønstrene for deres dannelse, sekvensen og mekanismene for transformasjoner, samt deres biologiske og fysiologiske rolle. Avhengig av gjenstand for forskning, er B. delt inn i B. mikrober, planter, dyr og mennesker. Denne enheten er betinget fordi i sammensetningen av forskjellige gjenstander og i de biokjemiske prosessene som forekommer i dem, er det mye til felles. Derfor komplementerer og beriker resultatene av studier utført på mikrober, plante- eller dyrevev og celler. De forskjellige retningene for biokjemisk forskning henger tett sammen, men det er vanlig å dele B. inn i statisk, først og fremst involvert i å analysere sammensetningen av organismer, dynamisk, studere transformasjonen av stoffer, og funksjonell, finne ut hvilke kjemiske prosesser som ligger til grunn for forskjellige manifestasjoner av livet. Denne siste forskningslinjen skilles noen ganger under det spesielle navnet fysiologisk kjemi..

Hele settet med kjemiske reaksjoner som oppstår i organismer, inkludert assimilering av stoffer som kommer utenfra (assimilering), og deres spaltning (Dissimilering) opp til dannelsen av de endelige produktene som skal isoleres, utgjør essensen og innholdet i metabolismen (se Metabolisme) - det viktigste og konstante tegn på alle levende ting. Det er tydelig at studiet av metabolisme i alle detaljer er en av B.s hovedoppgaver. Biokjemiske studier dekker et veldig bredt spekter av spørsmål: det er ingen gren av teoretisk eller anvendt biologi, kjemi og medisin som ikke er relatert til B., derfor kombinerer moderne B. en rekke relaterte vitenskapelige disipliner, som er blitt fra midten av 1900-tallet. uavhengig.

Akkumulering av biokjemisk informasjon og B.s dannelse på 16-19 århundrer. B. ble dannet som en uavhengig vitenskap på slutten av 1800-tallet, selv om dens opprinnelse går tilbake til den fjerne fortiden. Fra 1. halvdel av 1500-tallet og fram til andre halvdel av 1600-tallet. iatrokjemikere (kjemikere, leger) bidro til utviklingen av kjemi og medisin: den tyske legen og naturviteren F. Paracelsus, de nederlandske forskerne J. B. van Helmont, F. Silvius og andre, som studerte fordøyelsessafter, galle og gjæringsprosesser (se iatrokjemi). Sylvia, en kjent lege, la særlig stor vekt på riktig forhold mellom syrer og alkalier i menneskekroppen; han mente at grunnlaget for mange, om ikke alle, sykdommer er en forstyrrelse i dette forholdet. De fleste av bestemmelsene vedtatt av iatrokjemikere var naive, fulle av feil; Vi må imidlertid ikke glemme at vitenskapelig kjemi ennå ikke eksisterte. Den mest generelle teorien som hersket i datidens vitenskap, var teorien om den såkalte. Phlogiston. Likevel ble balanseforsøk på en person med en nøyaktig beregning av kroppsvekt og sekresjoner utført av den italienske forskeren S. Santorio på begynnelsen av 1600-tallet. Disse eksperimentene førte til beskrivelsen av “perspiratio insensibilis” - massetap på grunn av “ufølsom svette”.

Store funn innen fysikk og kjemi på 1700- og 1800-tallet. (oppdagelsen av en rekke enkle stoffer og forbindelser, formulering av gasslover, oppdagelsen av lovene om bevaring av materie og energi) la det vitenskapelige grunnlaget for generell kjemi. Etter oppdagelsen av oksygen i luften kunne den nederlandske botanikeren J. Ingenhaus beskrive den konstante dannelsen av CO av planten2 og eksponering av sollys til de grønne delene av en oksygenplante. Eksperimentene av Ingenhaus la grunnlaget for studiet av plantens respirasjon og prosessene med fotosyntesen, hvor en detaljert studie fortsetter frem til i dag..

På slutten av 1. kvartal på 1800-tallet. en veldig begrenset mengde organisk materiale var kjent. I læreboken til den tyske kjemikeren L. Gmelin, utgitt i 1822, er bare 80 organiske forbindelser nevnt. Oppgavene og mulighetene for organisk kjemi på den tiden forble uklare. Den svenske forskeren I. Berzelius mente at organiske kropper er delt inn i to klart skilte klasser - planter og dyr; essensen av et levende legeme er ikke basert på dets uorganiske elementer, men på noe annet. Dette noe han kaller "livskraften" ligger helt utenfor grensene for uorganiske elementer. Berzelius uttrykker tvil om at mennesker noen gang vil kunne produsere organiske stoffer kunstig og bekrefte analysen ved syntese (1827). Svikt i slike stillinger som er typiske for Vitalisme, kom snart snart i lys. Allerede i 1828 syntetiserte den tyske kjemikeren F. Wöhler, en elev av Berzelius, urea (se urea), beskrevet på 1700-tallet. Den franske forskeren G. Ruel som en integrert del av urinen til pattedyr. Snart fulgte synteser av andre naturlige organiske forbindelser, så vel som kunstige som var ukjente i naturen. T. om. kollapset vegg som skiller organiske forbindelser fra uorganiske.

Fra 2. halvdel av 1800-tallet organisk kjemi blir mer og mer syntetisk kjemi, hvis innsats er rettet mot å skaffe nye karbonforbindelser, spesielt de av industriell betydning; oppgavene inkluderer ikke lenger studiet av sammensetningen av plante- og dyreobjekter. Denne informasjonen kom ved en tilfeldighet som et resultat av sidearbeidet fra kjemikere, botanikere, plante- og dyrefysiologer, så vel som patologer og leger som inkluderte kjemisk forskning i deres interesser. Så i 1814 beskrev den russiske kjemikeren K. S. Kirchhoff saccharification av stivelse under påvirkning av ekstrakter fra spirte byggfrø: handlingen til Amylase. Ved midten av 1800-tallet andre enzymer er blitt beskrevet: spyttamylase som bryter ned polysakkarider; Pepsin av magesaft og Trypsin av bukspyttkjertelsaft, som bryter ned proteiner. Berzelius introduserte konseptet katalysatorer i kjemi (se Katalysatorer), som inkluderte alle enzymer som var kjent på den tiden. I 1835 beskrev den franske kjemikeren M. Chevreul kreatin i musklene, litt senere i urinen ble kreatinin funnet nær strukturen. Innholdet av melkesyre i skjelettmuskel og akkumulering av det under arbeid ble etablert av den tyske kjemikeren J. Liebig. I 1839 fant han også ut at proteiner, fett og karbohydrater, som er hovedkomponentene i dyre- og planteorganismer, er en del av mat. På midten av 1800-tallet strukturen av fett ble etablert og syntetisert av den franske kjemikeren P. Berthelot; syntesen av karbohydrater ble utført av den russiske forskeren A. M. Butlerov; han foreslo en teori om strukturen til organiske forbindelser, som har beholdt sin betydning frem til i dag. En systematisk studie av proteiner ble startet av den nederlandske legen og kjemikeren G.I. Mulder på 1930-tallet. 19. århundre og intensivt videreført av mange forfattere i alle påfølgende år. På samme tid, i forbindelse med beskrivelsen av gjærceller (K. Konyar-Latour i Frankrike og T. Schwann i Tyskland, 1836–38), begynte de å aktivt studere prosessen med sukkerfermentering og dannelse av alkohol, som lenge har vakt oppmerksomhet. Blant forskerne som studerte gjæring var J. Liebig og den franske forskeren L. Pasteur. Pasteur konkluderte med at gjæring er en biologisk prosess der levende gjærceller nødvendigvis er involvert. Liebig betraktet sukkerfermentering som en kompleks kjemisk reaksjon. Denne debatten ble avklart da den russiske kjemikeren M.M. Manassein (1871) og særlig tydelig den tyske forskeren E. Buchner (1897) beviste evnen til cellefri gjærjuice til å forårsake alkoholgjæring. T. om. Den grunnleggende korrektheten av den kjemiske teorien om virkningen av enzymer, som Liebig formulerte i 1870, ble bekreftet; de grunnleggende prinsippene for denne teorien har beholdt sin betydning og nå.

Gradvis har mengden akkumulert informasjon angående den kjemiske sammensetningen av plante- og dyreorganismer og de kjemiske reaksjonene som oppstår i dem blitt betydelig, og det er derfor gjort forsøk på å systematisere og kombinere dem i treningsmanualer. De tidligste av dem er lærebøkene til I. Zimon (1842) og Liebig (1847), utgitt i Tyskland, og læreboken om fysiologisk kjemi av A. I. Khodnev, utgitt i Russland (1847).

Fremveksten og utviklingen av moderne trender i B. På slutten av 1800-tallet og på 1900-tallet. B.s utvikling skaffet seg en uttalt spesialisert karakter avhengig av problemet som ble utviklet og gjenstand for studien. Plante B. har utviklet seg primært på avdelingene botanikk og plantefysiologi. Nært forbundet med det og B. mikroorganismer. Proteiner, karbohydrater, lipider, vitaminer, som er komponenter av planter, dyr og mikroorganismer, ble studert av biokjemikere fra alle land på en rekke objekter. Glykosider, tanniner, essensielle oljer, alkaloider, antibiotika, etc., kan betraktes som karakteristiske for planter og mikroorganismer. stoffer med sekundær opprinnelse. Av disse forbindelsene ble et antall glykosider syntetisert med deltakelse av enzymer av den franske kjemikeren E. Burklo og hans samarbeidspartnere (1911-18). Ved å dechiffrere strukturen til antocyaniner - glykosider som utgjør pigmenter av blomster og frukt, spilte de klassiske verkene til den tyske kjemikeren R. Willstatter (1910–15) en eksepsjonell rolle. Gruppen av alkaloider (nitrogenholdige heterocykliske stoffer av grunnleggende art) ble studert av den tyske kjemikeren A. Hoffmann (1890-1900). Senere ble alkaloider studert av prominente forskere (R. Willstätter, L. Pictet - Sveits; russiske kjemikere A.P. Orekhov, A.A. Shmuk og mange andre). Eteriske oljer, terpener har også blitt studert med suksess av store representanter for kjemi og biokjemi: Perkin Jr. (Storbritannia), G. Euler (Sverige), etc..

En enestående rolle i utviklingen av B.-planter i Russland (sent 1800-tall - 1. halvdel av 1900-tallet) ble spilt av professor ved Petersburg University A. S. Famintsyn, hans studenter D. I. Ivanovsky, som oppdaget virus, og I. P. Borodin, som studerte oksidative prosesser i planteorganismen og deres forhold til proteentransformasjoner.

Arbeidet til S.P. Kostychev (professor ved St. Petersburg University, senere LHU) med anaerob karbohydratmetabolisme og respirasjon i planter beriket kjemisk fysiologi med oppdagelsen av nye mellomliggende gjæringsprodukter, formulering av originale synspunkter på arten av oksidative prosesser, på proteinmetabolisme og nitrogenfiksering av planter. Professor ved Warszawa-universitetet Tsvet, som utviklet metoden for kolonnekromatografi (se kromatografi) på kolonner, som fremdeles brukes i dag, gjorde mye. Moskva-skolen for plantefysiologer og biokjemikere ble representert av K. A. Timiryazev, som studerte fotosyntese og klorofyllens kjemi. Studentene hans er V. Palladin, som utviklet problemet med biologisk oksidasjon, D. Pryanishnikov, som studerte nitrogenmetabolismen til planter, V.S. Butkevich, som beriket teoretisk B. med studier av planteproteiner og proteinmetabolisme, A.R. Kizel, som studerte metabolisme arginin og urea i planter og de strukturelle elementene i celleprotoplasma, var skaperne av store skoler og originale retninger av moderne generell og evolusjonær B., så vel som fysiologi og B. planter, som utviklet seg fruktbart i 3. kvartal av 1900-tallet. På 1900-tallet. representanter for B. mikroorganismer og B. planter løste mange vanlige problemer forbundet med studiet av naturlige forbindelser (inkludert høy molekylvekt), deres struktur, traséene for dannelse og spaltning, og egenskapene til enzymene involvert i disse prosessene. Det skal bemerkes at mikroorganismer gradvis har blitt et favorittobjekt for forskjellige enzymstudier og for utvikling av problemer med biokjemisk genetikk.

Alle disse studiene har skapt et solid grunnlag for utvikling av mange private problemer, inkludert industriell B. Disse inkluderer innhenting av nye antibiotika, utvikling av metoder for rengjøring av dem, og søk etter forhold som er gunstige for mikrobiologisk syntese av ikke bare antibiotika, men også andre biologisk aktive forbindelser - vitaminer mangelfulle aminosyrer, nukleotider, etc..

Teknisk og industriell B. Behovene til den nasjonale økonomien - problemene med kostnadseffektiv produksjon av råvarer, dens praktiske og rasjonelle lagring, riktig håndtering og effektiv bruk, samt problemer med å øke utbyttet av dyrkede planter, vinproduksjon og vinproduksjonsteknologier, og forespørsler fra næringsmiddelindustrien - har ført til etableringen av nye næringer B. - teknisk og industriell B. I USSR er denne retningen representert mest i Institute of Biochemistry. A.N. Bakha (A.I. Oparin, V.L. Kretovich, L.V. Metlitsky, R.M. Feniksova, etc.), ved Institute of Plant Physiology of the Academy of Sciences of the USSR (A.L. Kursanov, hans samarbeidspartnere og studenter). I.P. Ivanov (All-Union Plant Growing Institute), samt V.L. Kretovich, M.I. Knyaginichev, deres ansatte og mange andre gjorde mye for å studere biokjemien til kornavlinger. annet arbeid utført ved instituttet. A.N. Bach ifølge B. catechins, spilte en betydelig rolle i utviklingen av teproduksjon og tanniner.

B. dyr og mennesker (medisinsk og fysiologisk kjemi). Av stor betydning for utviklingen av denne grenen av B. var mange skoler med fysiologer, kjemikere, patologer og leger som arbeider i forskjellige land. I Frankrike ble glykogen (1857) oppdaget i laboratoriet til fysiologen C. Bernard som en del av pattedyrleveren, måtene til dens dannelse og mekanismene for spaltning av dem ble studert; her oppdaget L. Corvisar (1856) trypsinenzym i bukspyttkjertelsaft. I Tyskland studerte laboratoriene til F. Hoppe-Zeiler, A. Kossel, E. Fischer, E. Abdergalden, O. Hammarsten og andre i detalj enkle og komplekse proteiner, deres struktur og egenskaper, stoffer dannet under deres kunstige oppdeling ved å varme opp med syrer og alkalier, samt under påvirkning av enzymer. I England studerte F. Hopkins, grunnleggeren av skolen for biokjemikere i Cambridge, aminosyresammensetningen av proteiner, oppdaget Tryptophan, Glutathione, studerte rollen som aminosyrer (se aminosyrer) og vitaminer i ernæring.

Et betydelig bidrag til B.s utvikling på slutten av 1800- og begynnelsen av 1900-tallet. hentet inn av russiske forskere som jobber på avdelinger ved høyere utdanningsinstitusjoner og i spesialiserte institutter. På Military Medical Academy A.Ya. Danilevsky og hans samarbeidspartnere utviklet problemer med proteinkjemi (se proteiner), metoder for isolering og rensing av enzymer, studerte mekanismen for deres virkning og reversibilitetsbetingelsene for enzymatiske reaksjoner. Ved Institute of Experimental Medicine studerte M.V. Nentsky kjemien til porfyriner, ureabiosyntese og bakterielle enzymer som forårsaker nedbrytning av aminosyrer. Spesielt fruktbart var samarbeidet mellom laboratoriene til A. Ya. Danilevsky og M.V. Nentsky og laboratoriet til I.P. Pavlov i studien av fordøyelse og dannelsen av urea i leveren. Ved Moskva universitet studerte V.S. Gulevich i detalj og med suksess nitrogenholdige ekstraherende (ikke-protein) muskelsubstanser og oppdaget en rekke nye forbindelser med den opprinnelige strukturen (Carnosine, Carnitine, etc.). Motivet for mange studier har vært og er fortsatt en detaljert studie av forskjellige enzymatiske reaksjoner som forekommer i parenkymale organer, hovedsakelig i leveren, og bestemmer det normale løpet av metabolske prosesser. Stor oppmerksomhet i andre halvdel av 1800- og 1900-tallet. fikk en biokjemisk studie av eksiterbare vev, hovedsakelig hjerne og muskler. I Sovjetunionen ble utviklingen av disse problemene utført av A.V. Palladin, G.E. Vladimirov, E. Kreps, deres studenter og ansatte. Ved midten av 1900-tallet nevrokjemi representerte en av de dannede uavhengige retningene. Har gjennomgått en omfattende studie av B. blod. Åndedrettsfunksjonen til blod (dvs. binding og tilbakeføring av blod av karbondioksid og oksygen) ble studert på midten av 1800-tallet. i laboratoriet til K. Ludwig i Wien, ble undersøkt i detalj senere i forskjellige land. De innhentede dataene førte til en analyse av strukturen og egenskapene til hemoglobin under normale og patologiske forhold, til en detaljert studie av reaksjonen mellom hemoglobin og oksygen og til å belyse lovene om syre-base-balanse.

B. oppnådde stor suksess i studiet av vitaminer, hormoner, mineraler, spesielt mikroelementer, deres distribusjon i forskjellige organismer, den fysiologiske rollen, virkningsmekanismen og regulatoriske påvirkninger på enzymatiske reaksjoner og metabolske prosesser. Av stor betydning er problemet med forbindelsen mellom struktur og funksjon, som også kjennetegner oppgavene til biokjemisk farmakologi, når det gjelder medisiner og studiet av den primære mekanismen for deres virkning, utført av interferens i de enzymatiske reaksjonene som danner grunnlaget for metabolske prosesser. Midt på 1900-tallet. biokjemiske studier utført i klinikker og viet til studier av biokjemiske egenskaper i kroppen, fikk den kjemiske sammensetningen av blod, urin og andre væsker og vev fra en syk person uavhengig betydning. Dette området, som har blitt mye utviklet, er hovedinnholdet i klinisk B.

Vitaminology I laboratoriet til G. A. Bunge var den unge russiske legen N. I. Lunin den første som beskrev ytterligere ernæringsfaktorer i melk som en del av melken i 1880. I 1896 ble en lignende observasjon gjort av den nederlandske legen C. Eyckman, som beskrev tilstedeværelsen av en viktig faktor for kroppen i riskli. I 1912 utpekte den polske forskeren K. Funk det aktive prinsippet i krystallinsk form og kalte det vitamin (Se vitaminer). Arbeidet i denne retningen ble mye utviklet; mange andre vitaminer ble gradvis oppdaget, og nå representerer vitaminologi en av de veldig viktige delene av B., så vel som ernæringsvitenskapen.

B. hormoner. Arbeidene relatert til analysen av den kjemiske strukturen til de vitale produktene fra de endokrine kjertlene - hormoner (se hormoner), veiene for deres dannelse i kroppen, virkningsmekanismen og mulig implementering av laboratoriesyntese, representerer et av de viktige områdene i biokjemisk forskning. B. steroidhormoner - en del av det vanlige problemet med B. steroler. Suksessene oppnådd i dette området er i stor grad assosiert med bruken av karbon og C14 merkede start- og mellomforbindelser. Det nærmeste forholdet er etablert mellom en bred front av studier av proteinstoffer og en spesiell studie av strukturen og funksjonene til proteiner av hormoner. Studiet av den hormonelle aktiviteten til visse medikamenter er umulig uten en dyp analyse av den biokjemiske mekanismen for deres virkning. Så data om kjemi og B.-hormoner beriker like høyt endokrinologi og B..

Enzymology er doktrinen til enzymer (se Enzymer), et helt uavhengig felt av B. I det er problemet med strukturen til protein-enzymer nært sammenvevd med fysisk-kjemiske problemer - kjemisk kinetikk og katalyse. I tredje kvartal av 1900-tallet. mange nye ting har blitt introdusert i ideene om strukturen til enzymer, om deres tilstedeværelse i hjemlandet i form av sammensatte komplekser. En analyse av strukturen av enzymer i sammenligning med aktiviteten som er vist under dem under forskjellige forhold, gjorde det mulig å bestemme viktigheten av individuelle aminosyrer (hovedsakelig cystein, lysin, histidin, tyrosin, serin, etc.) i dannelsen av det aktive senteret av enzymer. Strukturen til mange coenzymes er blitt belyst (Se Coenzymes), deres betydning for enzymatisk aktivitet, så vel som forholdet mellom coenzymes og vitaminer. Stort bidrag til utviklingen av enzymmedisin i første halvdel av 1900-tallet. bidratt av R. Wilstetter, L. Michaelis, G. Embden, O. Meyerhof (Tyskland), J. Sumner, J. Northrop (USA), G. Euler (Sverige), A.N. Bach (USSR). Skaperne av store skoler og skoler som fortsatte å jobbe aktivt, gjorde mye: O. Warburg (Vest-Berlin), F. Linen (Tyskland), R. Peters, H. Krebs (Storbritannia), H. Theorell (Sverige), F. Linman, D. Kosland (USA), A. Rossi-Fanelli (Italia), F. Schorm (Tsjekkoslovakia), F. Straub (Ungarn), T. Baranowski, J. Heller (Polen) og mange andre. I USSR er dette forskningsfeltet representert av: V. A. Engelhardt og M. N. Lyubimova, som etablerte den enzymatiske aktiviteten til muskelproteiner, spesielt adenosin-trifosfataseaktivitet til Myosin og prosessen med oksidativ fosforylering (se Oksidativ fosforylering); A.E. Braunstein, som sammen med M. G. Kritsman, oppdaget prosessen med å overføre en aminogruppe (transaminering); A.I. Oparin og L.L. Kursanov, som studerte rollen som cellestruktur i manifestasjonen av enzymaktivitet; S.R. Mardashev, som med suksess studerte dekarboksylering av aminosyrer, og andre. Studier av komplekse komplekser av enzymer er utført i laboratoriene til L. Reed (USA), M. Koike (Japan), V. Sanadi (USA), F. Linen (Tyskland), S. E. Severin (USSR) og andre. Den sovjetiske forskeren V. A. Belitser utdypet sin forståelse av energieffektiviteten til luftveien åpnet av V. A. Engelhardt for dannelse av energirike forbindelser betydelig; G.E. Vladimirov spesifiserte energimengden (10 kal, eller 42 joule) frigjort under ATP-hydrolyse (se Adenosin-fosforsyrer). Arbeidene i denne retningen, som først forble single, på 50-tallet og påfølgende år fikk veldig bred utvikling hovedsakelig som et resultat av forskningen til D. Green og B. Chance, A. Leninger, E. Racker (USA), E. Slater (Nederland), L. Ernster (Sverige) m.fl. I USSR ble dette problemet utviklet ved Moskva statsuniversitet og Leningrad statsuniversitet i avdelingene B., så vel som i individuelle laboratorier (S. A. Neufah, V. P. Skulachev, etc.). Moderne studier har også vist tilstedeværelsen av en uttalt effekt av saltsammensetningen av medium og individuelle ioner på de enzymatiske prosessene og den viktige rollen sporstoffer har i implementeringen av enzymatisk aktivitet..

Evolusjonære og komparative B. Studier på B. av dyr, planter og mikroorganismer har vist at til tross for de vanlige basiske biokjemiske strukturer og prosesser for alle levende organismer, er det spesifikke forskjeller avhengig av nivået av ontogenese og fylogenetisk utvikling av de undersøkte objektene. De akkumulerte fakta gjorde det mulig å legge grunnlaget for sammenligning B. hvis oppgave er å finne lovene om biokjemisk utvikling av organismer. Av stor teoretisk betydning er problemet med livets opprinnelse på jorden. Noen viktige punkter i teorien til A. I. Oparin om livets opprinnelse fikk eksperimentell bekreftelse i instituttets verk. Bach, Institutt for B. Planter ved Moskva statsuniversitet og en rekke utenlandske laboratorier (I. Oro, S. W. Fox i USA; og andre.).

histokjemi cytochemistry Med utviklingen av teknikken til morfologiske studier, spesielt etter innføring av laboratoriearbeid med elektronmikroskopi, som oppdaget mange tidligere ukjente strukturer i sammensetningen av cellekjernen og protoplasma, sto B. overfor nye oppgaver. I krysset mellom morfologiske og biokjemiske studier dukket nye industrier opp - Histokjemi og cytokjemi, studerer lokalisering og transformasjon av stoffer i celler og vev og benyttet biokjemiske og morfologiske metoder.

Bioorganisk kjemi. Detaljerte studier av strukturen til biopolymerer - enkle og komplekse proteiner, nukleinsyrer (se. Nukleinsyrer), polysakkarider og lipider (se. Lipider), samt analyse av virkningen av biologisk aktive naturlige forbindelser med lav molekylvekt (koenzymer, nukleotider, vitaminer osv.). behovet for å studere forholdet mellom strukturen i materien og dens biologiske funksjon. Formuleringen av dette spørsmålet forårsaket utviklingen av studier som er på grensen til biologisk og organisk kjemi. Dette forskningsområdet kalles bioorganisk kjemi (se. Bioorganisk kjemi).

Molekylbiologi. Utviklingen av metoder for å separere subcellulære strukturer (ultrasentrifugering) og oppnå separat fraksjoner som inneholder cellekjerner, Mitokondrier, ribosomer, etc., gjorde det mulig å studere i detalj sammensetningen og biologiske funksjonene til de isolerte formasjonene. Bruken av elektroforesemetoder i kombinasjon med kromatografi gjorde det mulig å karakterisere forbindelser med høy molekylvekt i detalj. Samtidig ble teknikken for analytiske bestemmelser forbedret, noe som gjorde det mulig å studere en ubetydelig mengde materiale. Dette skyldtes introduksjonen i biologi, inkludert biologi, av fysiske (hovedsakelig optiske) forskningsmetoder (fluorometri, spektrofotometri i forskjellige spektrale regioner, massespektrometri, kjernemagnetisk og elektron-paramagnetisk resonans, gass-væske-kromatografi), ved bruk av radioaktive isotoper, sensitive automatiske analysatorer av aminosyrer, peptider, nukleotider, polarografi, høyspenningselektroforese, etc. Alt dette førte til fremveksten av enda en uavhengig gren av B., nært knyttet til biofysikk (se Biofysikk) og fysisk kjemi og kalt molekylærbiologi (se Molekylærbiologi).

En integrert del av molekylærbiologien kan betraktes som molekylær genetikk, til tross for noen av dens spesifikke oppgaver. For eksempel gjorde en analyse av mekanismen for forekomst av en rekke arvelige metabolske forstyrrelser og kroppsfunksjoner det mulig å belyse rollen som prolaps eller forvrengning av biosyntesen av visse proteinstoffer med enzymatisk, immun eller annen biologisk aktivitet. Dette inkluderer også studier på forstyrrelser i metabolismen av karbohydrater, aminosyrer (for eksempel fenylalanin, tyrosin, tryptofan, etc.), dannelse av patologiske former for hemoglobin, etc..

Takket være utviklingen av nye forskningsmetoder B. i 1950-1970. oppnådd store suksesser. Dette er for det første avklaringen av strukturen til proteiner, bestemmelsen av sekvensen av aminosyrer i dem. Sekvensen av aminosyrer i proteinet hormon, Insulin, ble først avklart av den engelske biokjemikeren F. Sanger, deretter i ribonuklease-enzymet C. Hoers, S. Moore og W. Stein (USA), som utviklet en metode for automatisk analyse av aminosyrer, som kom i praksis i biokjemiske laboratorier. Det samme enzymet, ribonuklease, oppnådd fra forskjellige kilder, ble studert av K. Anfinsen (USA), F. Egami (Japan) og andre. Sekvensen av aminosyrer i en serie proteolytiske enzymer (se Proteolytiske enzymer) ble etablert av F. Schorm og B. Keil ansatte (Tsjekkoslovakia), B. Hartley (Storbritannia) m.fl. Stor prestasjon B. 60-tallet. 20 århundre - kjemisk syntese av hormoner - adrenokortikotropisk hormon, hvis molekyl inneholder 23 aminosyrer (i det naturlige hormonet 39 aminosyrer), og insulin, hvis molekyl består av 51 aminosyrer, ribonuklease-enzymet (124 aminosyrer).

I Sovjetunionen fungerer problemene med strukturen og syntesen av biologisk aktive stoffer ved Institute of Chemistry of Natural Compounds (director M. M. Shemyakin), Institute of Biologisk and Medical Chemistry (director V. N. Orekhovich) og andre institutter og ved universitetsavdelinger.

De engelske forskerne M. Perutz, J. Kendrew og deres medarbeidere brukte røntgendiffraksjonsanalyse for å bestemme strukturen til myoglobin og hemoglobin med stor suksess. I 1956–67 ble strukturen til Lysozyme fullstendig bestemt av den engelske biokjemikeren D. Phillips m.fl. Suksessene oppnådd i analysen av komplekse proteiner, nukleoproteiner, nukleinsyrer og nukleotider er ikke mindre signifikante. Triumf av B., molekylærbiologi og genetikk var studier som viste rollen til nukleinsyrer i biosyntesen av proteiner og etablerte den forhåndsbestemmende effekten av nukleinsyrer på strukturen og egenskapene til proteinene syntetisert i cellen. Disse verkene belyste det biokjemiske grunnlaget for overføring av egenskaper ved arv fra generasjon til generasjon. Det er også vanskelig å overvurdere viktigheten av studier som bestemte sekvensen av nukleotider i sammensetningen av transportribonukleinsyrer (se Ribonukleinsyrer) og utviklingen av metoder for organisk syntese av polynukleotider. Spesielt fruktbart i disse områdene er I. Buchanan, E. Charguff, I. Davidson, D. Davis, A. Kornberg, S. Ochoa, J. Watson, M. Wilkins og andre (USA), F. Crick, F. Sanger (Storbritannia), F. Jacob, J. Mono (Frankrike), A. N. Belozersky, A. S. Spirin, V. A. Engelhardt, A. A. Baev (USSR) og mange andre.

Vitenskapelige institusjoner, samfunn og tidsskrifter. Forespørsler til B. fra beslektede vitenskapelige fagdisipliner - medisin med alle grener, landbruk (avlingsproduksjon, dyrehold), matindustri, teoretisk og anvendt biologi, jordvitenskap, hydrobiologi og oseanologi blir stadig bredere. Hver av B.s anvisninger har i Sovjetunionen og i utlandet et nettverk av spesialiserte institutter og laboratorier. Vitenskapelig arbeid med B. i USSR utføres ved de sentrale forskningsinstituttene som ligger i systemet: AN USSR - Institute of Biochemistry oppkalt etter A. N. Baha, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Institute of Plant Physiology, Institute of Molecular Biology, Institute of Chemistry of Natural Compounds; Republican Academies - Institutt for biokjemi av den ukrainske SSR, armensk SSR, usbekisk SSR, litauisk SSR; grenakademier: Institutt for biologisk og medisinsk kjemi, Akademi for medisinske vitenskaper i USSR, Institutt for biokjemi ved Institutt for eksperimentell medisin ved USSR Academy of Medical Sciences, Institute of Experimental Endocrinology and Hormone Chemistry, USSR Academy of Medical Sciences, Institute of Nutrition of the USSR Academy of Medical Sciences; ved VASKHNIL institutter og en rekke departementer (helse, landbruk, matindustri, etc.). Arbeid med B. presenteres i laboratoriet for bioorganisk kjemi ved Moskva statsuniversitet, i flere avdelinger ved B. universiteter. B.s problemer blir behandlet i sentrale og industrielle institutter som jobber innen botanikk, fysiologi, patologi, institutter for eksperimentell og klinisk medisin, institutter i matindustrien, institutter for kroppsøving og mange andre. og biologiske fakulteter, med spesielle avdelinger. Smalere biokjemikere er opplært i medisinsk, teknologisk og landbruksmessig og andre universiteter.

I de fleste land er det vitenskapelige biokjemiske samfunn forenet i European Federation of Biochemical Sociations (FEBS - Federation of European Biochemical Sociations) og i International Biochemical Union (IUB - International Union of Biochemistry). Disse organisasjonene samler symposier, konferanser og også kongresser - årlig i European Federation (den første ble avholdt i 1964) og hvert tredje år i International Biochemical Union (den første fant sted i 1949; kongresser ble spesielt populære og overfylte siden det femte, holdt i 1961 i Moskva). I USSR ble All-Union Biochemical Society med mange republikanske og bygrener organisert i 1958. Det forener rundt 6,5 tusen medlemmer, faktisk er antallet biokjemikere i USSR mye større.

Antall tidsskrifter der verk om B. publiseres er veldig stort og fortsetter å øke hvert år. De mest kjente utenlandske og internasjonale tidsskriftene er: Journal of Biologisk kjemi (Balt., 1905—), Biochemistry (Wash., 1964—), Archives of Biochemistry and Biophysics (NY, 1942—), Biochemical Journal ”(L., 1906—),“ Phytochemistry ”(Oxf. - NY, 1962—),“ Molecular Biology ”(utgitt i England - internasjonalt tidsskrift),“ Bulletin de la Société de Chimie Biologique ”(P., 1914— ), Enzymologia (Haaga, 1936—), Giornale di Biochimica (Roma, 1955–), Acta Biologisk et Medica Germanica (Lpz., 1959—), Hoppe Seylers Zeitschrift für fysiologische Chemie (Berlin, 1877—), Journal of Biochemistry. (Tokyo, 1922—). Årstallene er populære: "Årlig gjennomgang av biokjemi" (Stan-ford, 1932—), "Fremskritt innen enzymologi og relaterte emner i biokjemi" (NY, 1945—), "Fremskritt i proteinkjemi" (NY, 1945—), "Fremskritt i enzymregulering ”(Oxf., 1963—),“ Fremskritt i molekylærbiologi ”og andre. I USSR publiseres eksperimentelle arbeider om B. i tidsskriftene:“ Biochemistry ”(M., 1936—),“ Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology ” (M., 1965—), “Molecular Biology” (M., 1967—), “Questions of Medical Chemistry” (M., 1955—), “Ukrainian Biochemical Journal” (K., 1926—), “Applied Biochemistry and mikrobiologi "(Moskva, 1965—)," Rapporter fra USSR Academy of Sciences "(Moskva, 1933—)," Bulletin of experimentell biologi og medisin "(Moskva, 1936—)," Bulletin of the USSR Academy of Sciences. En serie biologi og medisin "(M., 1936—)," Bulletin of the USSR Academy of Sciences. Chemical series ”(M., 1936—),“ Vitenskapelige rapporter om høyere utdanning. En serie biologiske vitenskaper ”(M., 1958—) og i noen andre.

Undersøkelser om B. publiseres i tidsskriftet “Suksesser for moderne biologi” (Moskva, 1932–), i det årlige ”Suksesser i biologisk kjemi” (bind 1–8, 1950–67), utgitt av All-Union Biochemical Society, i tidsskriftet ”Suksesser i kjemi” "(M., 1932—)," Gjennomgå journal. Kjemi. Biologisk kjemi ”(M., 1955—), i tidsskriftet for All-Union Society. Mendelejev. Ofte publiseres verk fra biokjemiske institutter.

Lit.: Guides: Makeev I.A., Gulevich V.S., Brode L.M., Course in Biologic Chemistry, M., 1947; Kretovich V. L., Fundamentals of plant biochemistry, 4. utg., M., 1964; 3barsky B.I., Ivanov I.I., Mardashev S.R., Biologisk kjemi, 4. utg., M., 1965; Ferdman D.L., Biochemistry, 3. utg., M., 1966.

Historie: D. Pryanishnikov, utvalgte. op., t. 1, M., 1951, s. ca. 5-19; Gulevich V.S., Selected Works, M., 1954, p. 5-21; Parnas, Y. O., Selected Works, Moskva, 1960, s. 5-10; Tolkachevskaya N. F., Development of animal biochemistry, M., 1963; Jua M., History of Chemistry, trans. med ital., M., 1966; Utviklingen av biologi i USSR, M., 1967; Kretovich VL, Introduction to Enzymology, M., 1967; Biokjemi av planter, trans. fra engelsk., M., 1968; Lieben F., Geschichte der fysiologischen Chemie, Lpz. - W., 1935.

Monografier: Engelhardt V. A., Noen problemer med moderne biokjemi, M., 1959; hans egen. Ways of chemistry in cognition of the phenomena of life, M., 1965; Severin S. E., Biochemical foundation of life, M., 1961; Spirin A. S., Information RNA and protein biosynthesis, M., 1962; Skulachev V.P., korrelasjon av oksidasjon og fosforylering i respirasjonskjeden, M., 1962; Enzymer, red. A.E. Braunstein, M., 1964; Vladimirov G. E., Panteleeva N. S., Functional biochemistry, L., 1965; Ingram V., Biosyntese av makromolekyler, trans. fra engelsk., M., 1966; Racker E., Bioenergy-mekanismer, trans. fra engelsk., M., 1967; Spirin A.S., Gavrilova L.P., Ribosome, M., 1968.

II

tidsskrift utgitt av USSR Academy of Sciences i Moskva. Det ble grunnlagt i 1936 av A.N. Bach. Det viser seg 1 gang på 2 måneder. Tidsskriftet publiserer eksperimentelle arbeider om generell biokjemi, enzymologi (studiet av enzymer), metabolisme i planter, dyr og mikroorganismer, om biokjemi av vitaminer, hormoner og andre naturlige fysiologisk aktive forbindelser, samt om de biokjemiske prinsippene for plante- og dyrefôrteknologi. Opplaget er på omtrent 4 tusen eksemplarer. (1970). For andre biokjemiske tidsskrifter, se Biokjemi..

BIOCHEMISTRY (biologisk kjemi)

BIOCHEMISTRY (biologisk kjemi) - en biologisk vitenskap som studerer den kjemiske naturen til stoffene som utgjør levende organismer, deres transformasjoner og forholdet mellom disse transformasjonene og aktiviteten til organer og vev. Sett med prosesser som er uløselig forbundet med livet kalles metabolisme (se Metabolisme og energi).

Studien av sammensetningen av levende organismer har lenge vakt forskerne oppmerksomhet, siden antallet stoffer som utgjør levende organismer, i tillegg til vann, mineraler, lipider, karbohydrater, etc. inkluderer et antall av de mest komplekse organiske forbindelsene: proteiner og deres komplekser med en rekke andre biopolymerer. primært med nukleinsyrer.

Muligheten for spontan assosiasjon (under visse betingelser) av et stort antall proteinmolekyler med dannelse av komplekse supramolekylære strukturer, for eksempel et proteindekning av faghalen, noen cellulære organeller osv. Dette ga oss mulighet til å introdusere konseptet med selvmonterte systemer. Slike studier skaper forutsetningene for å løse problemet med dannelse av komplekse supramolekylære strukturer med tegn og egenskaper til levende stoff fra organiske forbindelser med høy molekylvekt som en gang dukket opp i naturen på en abiogen måte.

Moderne B. som en uavhengig vitenskap tok form ved begynnelsen av 1800- og 1900-tallet. Inntil den tiden ble problemene som B. i øyeblikket har vurdert, studert fra forskjellige sider av organisk kjemi og fysiologi. Organisk kjemi (se), som studerer karbonforbindelser generelt, er spesielt engasjert i analyse og syntese av disse kjemiene. forbindelser som utgjør levende vev. Fysiologi (se), sammen med studiet av vitale funksjoner, studerer også kjemi. prosesser som ligger til grunn for livet. Dermed er biokjemi et produkt av utviklingen av disse to vitenskapene og kan deles i to deler: statisk (eller strukturell) og dynamisk. Static B. er engasjert i studiet av naturlige organiske stoffer, deres analyse og syntese, mens dynamisk B. studerer hele settet med kjemiske transformasjoner av forskjellige organiske forbindelser i livsprosessen. Dynamisk B., dvs. står nærmere fysiologi og medisin enn organisk kjemi. Dette forklarer det faktum at B. opprinnelig ble kalt fysiologisk (eller medisinsk) kjemi.

Som enhver raskt utviklende vitenskap, begynte B. rett etter oppstarten å bli delt inn i en rekke separate fagområder: menneskelig og dyr biokjemi, plantebiokjemi, biokjemi av mikrober (mikroorganismer) og en rekke andre, fordi til tross for den biokjemiske enheten til alle levende ting, i dyr og planteorganismer. Det er grunnleggende forskjeller i metabolismen. Dette gjelder først og fremst prosessene med assimilering. Planter, i motsetning til dyreorganismer, har evnen til å bruke så enkle kjemikalier som karbondioksid, vann, salter av salpetersyre og salpetersyrer, ammoniakk og andre for å bygge kroppene sine. Videre krever prosessen med å bygge planteceller en tilstrømming av energi utenfra til form for sollys. Bruken av denne energien utføres først og fremst av grønne autotrofiske organismer (planter, protozoer - Euglena, en rekke bakterier), som igjen fungerer som mat for alle andre, den såkalte. heterotrofiske organismer (inkludert mennesker) som bor i biosfæren (se). Dermed er separasjonen av plantebiokjemi i en spesiell disiplin berettiget både fra teoretiske og praktiske sider.

Utviklingen av en rekke industrier og jordbruk (prosessering av råvarer av plante- og animalsk opprinnelse, tilberedning av matvarer, produksjon av vitamin- og hormonpreparater, antibiotika, etc.) førte til separasjon av tekniske B.

Når de studerte kjemien til forskjellige mikroorganismer, ble forskere møtt med en rekke spesifikke stoffer og prosesser av stor vitenskapelig og praktisk interesse (antibiotika av mikrobiell og soppfull opprinnelse, forskjellige typer gjæring av industriell betydning, dannelse av proteinstoffer fra karbohydrater og enkle nitrogenholdige forbindelser, etc. ) Alle disse problemene blir vurdert i biokjemien til mikroorganismer..

På 1900-tallet. dukket opp som en spesiell disiplin biokjemi av virus (se virus).

Behovene for klinisk medisin var forårsaket av fremveksten av klinisk biokjemi (se).

Av de andre seksjonene av biologi, som vanligvis blir sett på som tilstrekkelig separate fagfelt som har egne oppgaver og spesifikke forskningsmetoder, er det verdt å nevne: evolusjonær og komparativ biologi (biokjemiske prosesser og den kjemiske sammensetningen av organismer i forskjellige stadier av deres evolusjonsutvikling), enzymologi (struktur) funksjon av enzymer, kinetikk av enzymatiske reaksjoner), B. vitaminer, hormoner, strålingsbiokjemi, kvantebiokjemi - en sammenligning av egenskapene, funksjonene og måtene å transformere biologisk viktige forbindelser med deres elektroniske egenskaper oppnådd ved bruk av kvantekjemiske beregninger (se kvantebiokjemi).

Spesielt lovende var studiet av strukturen og funksjonen til proteiner og nukleinsyrer på molekylært nivå. Denne sirkelen av spørsmål studeres av vitenskapene som oppsto ved B.s kryss med biologi og genetikk - molekylærbiologi (se) og biokjemisk genetikk (se).

En historisk oversikt over utviklingen av forskning på kjemien til levende materie. Studien av levende stoffer fra den kjemiske siden begynte fra det øyeblikket da det ble nødvendig å studere komponentene i levende organismer og de kjemiske prosessene som forekommer i dem i forbindelse med kravene til praktisk medisin og jordbruk. Studier av middelalderske alkymister førte til akkumulering av en stor mengde faktomateriale på naturlige organiske forbindelser. På 16 - 1600-tallet synspunktene fra alkymister ble utviklet i skrifter fra iatrokjemikere (se Jatrokjemi), som mente at de vitale funksjonene til menneskekroppen bare kan forstås riktig ut fra kjemisk synspunkt. Dermed fremførte en av de mest fremtredende representantene for iatrokjemi, den tyske legen og naturforskeren F. Paracelsus, en progressiv stilling til behovet for en nær forbindelse mellom kjemi og medisin, og understreket at alkymiens oppgave ikke er i fremstilling av gull og sølv, men i etableringen av det som er styrke og dyd. medisin. Iatrokjemikere introduserte honning. praktisere preparater av kvikksølv, antimon, jern og andre elementer. Senere antydet I. Van-Helmont at det er spesielle prinsipper i "juicen" i den levende kroppen - den såkalte. "Enzymer" involvert i en rekke kjemikalier. transformasjoner.

På 17-18 århundre. teologien om phlogiston ble utbredt (se kjemi). Motbevisningen av denne teorien, som er grunnleggende feilaktig, henger sammen med verkene fra M.V. Lomonosov og A. Lavoisier, som oppdaget og godkjente i vitenskapen loven om bevaring av materie (masse). Lavoisier ga et stort bidrag til utviklingen av ikke bare kjemi, men også i studiet av biol, prosesser. Han utviklet tidligere observasjoner av Mayov (J. Mayow, 1643–1679), og viste at under pusting, så vel som under forbrenning av organiske stoffer, tas oksygen opp og karbondioksid frigjøres. Samtidig ble han sammen med Laplace vist at prosessen med biologisk oksidasjon også er en kilde til dyrevarme. Denne oppdagelsen stimulerte til forskning på metabolismen energi, som et resultat av det allerede på begynnelsen av 1800-tallet. mengden varme frigjort under forbrenningen av karbohydrater, fett og proteiner ble bestemt.

Store begivenheter i andre halvdel av 1700-tallet. begynte å forske Reaumur (R. Reaumur) og Spallanzani (L. Spallanzani) om fordøyelsens fysiologi. Disse forskerne studerte for første gang effekten av magesaft fra dyr og fugler på forskjellige typer mat (kap. Kjøtt) og la grunnlaget for studien av enzymer med fordøyelsessaft. Fremveksten av enzymologi (studiet av enzymer) er imidlertid vanligvis assosiert med navnene til K. S. Kirchhoff (1814), samt Payen og Perso (A. Payen, J. Persoz, 1833), som først studerte effekten av amylase på stivelse in vitro.

En viktig rolle ble spilt av arbeidet til Priestley (J. Priestley) og spesielt av Ingenhouse (J. Ingenhouse), som oppdaget fenomenet fotosyntese (slutten av 1700-tallet)..

På begynnelsen av 1700- og 1800-tallet. andre grunnleggende studier innen komparativ biokjemi ble også utført; da ble det fastslått eksistensen av en syklus med stoffer i naturen.

Suksessene til statisk B. helt fra begynnelsen av var uløselig forbundet med utviklingen av organisk kjemi..

Drivkraften for utvikling av kjemien til naturlige forbindelser var studien av den svenske kjemikeren C. Scheele (1742 - 1786). Han isolerte og beskrev egenskapene til en rekke naturlige forbindelser - melkesyre, vinsyre, sitronsyre, oksalsyre, eplesyre, glyserin og amylalkohol, etc. Av stor betydning var studiene av I. Berzelius og 10. Liebig, som endte i utvikling på begynnelsen av 1800-tallet. metoder for kvantitativ elementær analyse av organiske forbindelser. Etter dette begynte forsøk på å syntetisere naturlige organiske stoffer. Suksessene oppnådd - syntesen i 1828 av urea av F. Weller, eddiksyre til deg A. Kolbe (1844), fett av P. Berthelot (1850), karbohydrater av A. M. Butlerov (1861) - var spesielt viktig, fordi viste muligheten for in vitro syntese av et antall organiske stoffer som er en del av dyrevev eller er sluttprodukter av metabolisme. Dermed ble den fullstendige inkonsekvensen av de utbredte på 18-19 århundre etablert. vitalistiske fremstillinger (se. Vitalisme). I andre halvdel av det 18. - begynnelsen av 1800-tallet mange andre viktige studier ble utført: urinstein (Bergman og Scheele) ble isolert fra urinstein, kolesterol ble ekstrahert fra galle [Conradi (J. Conradi)], glukose og fruktose (T. Lovitz) fra honning og blader grønne planter - pigmentklorofyll [Pelletier og Cavento (J. Pelletier, J. Caventou)], kreatin ble oppdaget i musklene [Chevrel (M. E. Chevreul)]. Det ble vist eksistensen av en spesiell gruppe organiske forbindelser - plantealkaloider (Serturner, Meister, etc.), som senere fant anvendelse i honning. øve på. De første aminosyrene - glycin og leucin - ble oppnådd fra gelatin og bovint kjøtt ved hydrolyse [J. Proust, 1819; Braconnot (H. Braconnot), 1820].

I Frankrike, i laboratoriet til C. Bernard, ble glykogen oppdaget som en del av levervevet (1857), trasene for dens dannelse og mekanismene som regulerer spaltningen av det ble studert. I Tyskland, i laboratoriene til E. Fischer, E. F. Goppe-Zeiler, A. Kossel, E. Abdergalden og andre, har strukturen og egenskapene til proteiner, samt produkter fra deres hydrolyse, inkludert enzymatiske.

I forbindelse med beskrivelsen av gjærceller (K. Konyar-Latour i Frankrike og T. Schwann i Tyskland, 1836-1838), begynte de å aktivt studere gjæringsprosessen (Liebig, Pasteur, etc.). I motsetning til mening fra Liebig, som anså fermenteringsprosessen som en ren kjemisk prosess som fortsatte med obligatorisk deltakelse av oksygen, etablerte L. Pasteur muligheten for anaerobiose, dvs. liv i fravær av luft, på grunn av gjæringsenergien (en prosess, som etter hans mening er uløselig knyttet til vital aktivitet celler, for eksempel gjærceller). Klarhet i denne saken ble introdusert ved eksperimentene til M. Manasseina (1871), som viste muligheten for sukkergjæring ved ødelagte (sliping med sand) gjærceller, og spesielt av Buchner (1897) om fermenteringens natur. Buchner var i stand til å skaffe cellefri juice fra gjærceller, som i likhet med levende gjær kan gjære sukker for å danne alkohol og karbondioksid.

Fremveksten og utviklingen av biologisk (fysiologisk) kjemi

Akkumulering av en stor mengde informasjon angående den kjemiske sammensetningen av plante- og dyreorganismer og de kjemiske prosessene som foregikk i dem førte til behovet for systematisering og generaliseringer innen B. Det første arbeidet i denne forbindelse var læreboken til Zimon (JE Simon) “Handbuch der angewandten medizinischen Chemie” (1842 ) Det er klart det var fra denne tiden begrepet “biologisk (fysiologisk) kjemi” ble etablert i vitenskapen.

Noe senere (1846) ble Liebigs monografi “Die Tierchemie oder die organische Chemie in ihrer Anwendung auf Physiologie und Pathologie” utgitt. I Russland ble den første læreboken om fysiologisk kjemi utgitt av professor ved Kharkov University A.I. Khodnev i 1847. Periodisk litteratur om biologisk (fysiologisk) kjemi har blitt gitt regelmessig siden 1873 i Tyskland. I år publiserte Mali (L. R. Maly) Jahres-Bericht uber die Fortschritte der Tierchemie. I 1877 grunnla E. F. Goppe-Zeiler det vitenskapelige tidsskriftet Zeitschr. fur physiologische Chemie ”, senere omdøpt til“ Hoppe-Seyler’s Zeitschr. fur physiologische Chemie. " Senere begynte biokjemiske tidsskrifter å bli publisert i mange land på engelsk, fransk, russisk og andre språk..

I andre halvdel av 1800-tallet spesielle avdelinger for medisinsk eller fysiologisk kjemi ble opprettet ved medisinske fakulteter ved mange russiske og utenlandske universiteter. I Russland ble den første avdeling for medisinsk kjemi organisert av A. Ya. Danilevsky i 1863 ved Kazan University. I 1864 grunnla A.D. Bulyginsky Institutt for medisinsk kjemi ved Medical University of Moscow University. Snart vises avdelingene for medisinsk kjemi, senere omdøpt til avdelingene for fysiologisk kjemi, ved de medisinske fakultetene ved andre universiteter. I 1892 begynte Institutt for fysiologisk kjemi organisert av A. Ya. Danilevsky å fungere ved Militærmedisinsk (medisinsk kirurgisk) akademi i St. Petersburg. Imidlertid ble visse deler av løpet av fysiologisk kjemi lest der mye tidligere (1862–1874) ved Institutt for kjemi (A. P. Borodin).

B.s virkelige storhetstid kom på 1900-tallet. Helt i begynnelsen ble polypeptidteorien om strukturen til proteiner formulert og eksperimentelt underbygget (E. Fisher, 1901 - 1902, og andre). Senere ble det utviklet en rekke analysemetoder, inkludert mikrometoder, som gjør det mulig å studere aminosyresammensetningen av minimumsmengder protein (flere milligram); Kromatografimetoden (se), først utviklet av den russiske forskeren M.S. Tsvet (1901 - 1910), metodene for røntgendiffraksjonsanalyse (se), "merkede atomer" (isotopindikasjoner), cytospektrofotometri, elektronmikroskopi (se), ble mye brukt.. Forberedende proteinkjemi gjør store fremskritt, effektive metoder for å isolere og fraksjonere proteiner og enzymer og bestemme deres molekylvekt utvikles [Cohen (S. Cohen), Tiselius (A. Tiselius), Swedenberg (T. Swedberg)].

Den primære, sekundære, tertiære og kvartære strukturen til mange proteiner (inkludert enzymer) og polypeptider blir dechifisert. En rekke viktige proteinstoffer med biologisk aktivitet blir syntetisert..

De største prestasjonene i utviklingen av denne retningen er assosiert med navnene på Paul Pauling og Corey (R. Corey) - strukturen til proteinpolypeptidkjedene (1951); V. Vigno - struktur og syntese av oksytocin og vasopressin (1953); Sanger (F. Sanger) - strukturen til insulin (1953); Stein (W. Stein) og S. Moore - avkoding av ribonukleaseformelen, og skaper en automatikk for å bestemme aminosyresammensetningen til proteinhydrolysater; Perutz (M. F. Perutz), Kendrew (J. Kendrew) og Phillips (D. Phillips) - avkoding ved bruk av røntgendiffraksjonsanalyse av strukturen og opprettelsen av tredimensjonale modeller av molekyler av myoglobin, hemoglobin, lysozym og en rekke andre proteiner (1960 og påfølgende år).

Av enestående betydning var arbeidet til Sumner (J. Sumner), som først påviste (1926) proteinet til urease-enzymet; forskning fra Northrop (J. Northrop) og Kunitz (M. Kunitz) om rensing og fremstilling av krystallinske preparater av enzymer - pepsin og andre (1930); V. A. Engelhardt om tilstedeværelse av ATPase-aktivitet i det kontraktile muskelproteinet til myosin (1939 - 1942), etc. Et stort antall arbeider er viet til å studere mekanismen for enzymatisk katalyse [Michaelis og Menten (L. Michaelis, M. L. Menten), 1913; R. Willstetter, Theorell, Koshland (N. Theorell, D. E. Koshland), A. E. Braunstein og M. M. Shemyakin, 1963; Straub (F. B. Straub) og andre], komplekse multienzymkomplekser (S. E. Severin, F. Linen og andre), rollen som cellestruktur i implementeringen av enzymatiske reaksjoner, arten av aktive og allosteriske sentre i enzymmolekyler (se Enzymer), den primære strukturen til enzymer [V. Shorm, Anfinsen (S. V. Anfinsen), V. N. Orekhovich og andre], regulering av aktiviteten til en rekke enzymer ved hjelp av hormoner (V. S. Ilyin og andre). Vi studerer egenskapene til "familier av enzymer" - isoenzymes [Markert, Kaplan, Wroblewski (S. Markert, N. Kaplan, F. Wroblewski), 1960-1961].

Et viktig trinn i B.s utvikling var avkoding av mekanismen for proteinbiosyntese med deltakelse av ribosomer, informasjons- og transportformer av ribonukleinsyrer [J. Brachet, F. Jacob, Mono (J. Monod), 1953-1961; A.N. Belozersky (1959); A. S. Spirin, A. A. Baev (1957 og påfølgende år)].

Det strålende verket av Chargaff (E. Chargaff), J. Davidson, spesielt J. Watson, F. Crick og Wilkins (M. Wilkins), avsluttes med å belyse strukturen til deoksyribonukleinsyre (se). Den dobbeltstrengede strukturen til DNA og dens rolle i overføringen av arvelig informasjon er etablert. Syntese av nukleinsyrer (DNA og RNA) blir utført av A. Kornberg (1960 - 1968), Weiss (S. Weiss), S. Ochoa. Et av de sentrale problemene i moderne B. er løst (1962 og påfølgende år) - RNA-aminosyre-koden blir dechiffrert [Crick, M. Nirenberg, Mattei (F. Crick, J. H. Matthaei), etc.].

For første gang blir et av genene og fagen fx174 syntetisert. Konseptet med molekylære sykdommer assosiert med visse defekter i DNA-strukturen til kromosomapparatet til cellen blir introdusert (se Molecular Genetics). Teorien om regulering av sistronene (se), ansvarlig for syntesen av forskjellige proteiner og enzymer (Jacob, Mono) er under utvikling, studiet av mekanismen for protein (nitrogen) metabolisme pågår.

Tidligere avslørte de klassiske studiene av I.P. Pavlov og skolen hans de grunnleggende fysiologiske og biokjemiske mekanismene i fordøyelseskjertlene. Spesielt fruktbart var samarbeidet fra laboratoriene til A. Ya. Danilevsky og M.V. Nentsky og laboratoriet til I.P. Pavlov, noe som førte til belyste dannelsen av urea (i leveren). F. Hopkins og hans kollega. (England) etablerte verdien av tidligere ukjente matkomponenter, og utviklet på dette grunnlaget et nytt konsept av sykdommer forårsaket av matmangel. Eksistensen av utskiftbare og uerstattelige aminosyrer er fastslått, proteinnormer i ernæring utvikles. Mellomutvekslingen av aminosyrer blir dechifisert - deaminering, transaminasjon (A.E. Braunshtein og M.G. Kritsman), dekarboksylering, deres gjensidige transformasjoner og utvekslingsegenskaper (S.R. Mardashev og andre). Mekanismene for biosyntese av urea (G. Krebs), kreatin og kreatinin er avklart, en gruppe ekstraktive muskelnitrogenstoffer - dipeptider karnosin, karnitin, anserin [V. S. Gulevich, Ackermann (D. Ackermann),

S. E. Severin og andre]. Det blir gjort en detaljert studie av egenskapene til prosessen med nitrogenmetabolisme i planter (D.N. Pryanishnikov, V.L. Kretovich og andre). Et spesielt sted ble tatt ved studien av forstyrrelser i nitrogenmetabolismen hos dyr og mennesker med proteinmangel (S. Ya. Kaplansky, Yu. M. Gefter, og andre). Syntese av purin- og pyrimidinbaser utføres, mekanismene for dannelse av urin urin blir avklart, produktene for nedbrytning av hemoglobin (pigmenter av galle, avføring og urin) blir undersøkt i detalj, traséene for hemmedannelse og mekanismen for forekomst av akutte og medfødte former for porfyri og porfyrinuri blir dechiffrert..

Enestående suksesser er oppnådd med å dechiffrere strukturen til essensielle karbohydrater [A. A. Collie, Tollens, Killiani, Howorth (B.C. Tollens, H. Killiani, W. Haworth) og andre] og mekanismer for karbohydratmetabolisme. Konvertering av karbohydrater i fordøyelseskanalen under påvirkning av fordøyelsesenzymer og tarmmikroorganismer (spesielt i planteetere) er blitt avklart i detalj; arbeider med leverens rolle i karbohydratmetabolismen og opprettholde blodsukkernivået på et visst nivå, som ble startet i midten av forrige århundre av K. Bernard og E. Pfluger, blir avklart og utvidet, mekanismene for glykogensyntese (med deltagelse av UDP-glukose) og nedbrytningen av dem blir dechiffrert [K. Corey, Leloir (L. F. Leloir) og andre]; ordninger for mellomutveksling av karbohydrater opprettes (glykolytisk, pentosesyklus, trikarboksylsyresyklus); arten av de individuelle mellomliggende metabolske produktene er avklart [I. O. Parnas, Embden (G. Embden), O. Meyerhof, L. A. Ivanov, S. P. Kostychev, Garden (A. Harden), Krebs, F. Lippmann, Cohen (S. Cohen), V. A Engelhardt et al.]. Biokjemiske mekanismer for forstyrrelse av karbohydratmetabolisme (diabetes, galaktosemi, glykogenose, etc.) assosiert med arvelige defekter i de tilsvarende enzymsystemene, bestemmes..

Fremragende suksesser er oppnådd med å dechiffrere strukturen til lipider: fosfolipider, cerebrosider, gangliosider, steroler og steroler [Tirfelder, A. Vindaus, A. Butenandt, Ruzhichka, Reichstein (H. Thierfelder, A. Ruzicka, T. Reichstein), etc.].

Av verkene fra M.V. Nentsky, F. Knoop (1904) og Dakin (H. Dakin) skapes teorien om ß-oksidasjon av fettsyrer. Utviklingen av moderne ideer om oksidasjonsveier (med deltakelse av koenzym A) og syntesen (med deltakelse av malonyl-CoA) av fettsyrer og komplekse lipider er assosiert med navnene på Leloir, Linen, Lipmann, Green (D. E. Green), Kennedy (E. Kennedy) og så videre.

Det er gjort betydelig fremgang med å studere mekanismen for biologisk oksidasjon. En av de første teoriene om biologisk oksidasjon (den såkalte peroksydteorien) ble foreslått av A. N. Bach (se Biologisk oksidasjon). Senere dukket det opp en teori, hvorved forskjellige underlag i cellulær respirasjon gjennomgår oksidasjon og karbonet deres til slutt blir CO2 på grunn av oksygen som ikke absorberes luft, men vannoksygen (V. I. Palladii, 1908). Deretter ble et stort bidrag til utviklingen av den moderne teorien om vevspirasjon gitt av verkene av G. Wiland, Thunberg (T. Tunberg), L. S. Stern, O. Warburg, Euler, D. Keylin (N. Euler) og andre. Fortjenesten hører til Varburg oppdagelsen av et av koenzymene til dehydrogenaser - nikotinamid adenindinukleotidfosfat (NADP), et flavinenzym og dens protesegruppe, et respirasjonsjernholdig enzym, senere kalt cytokromoksydase. Han foreslo også en spektrofotometrisk metode for å bestemme konsentrasjonen av NAD og NADP (Warburg-test), som deretter dannet grunnlaget for kvantitative metoder for å bestemme et antall biokjemiske komponenter i blod og vev. Cailin har etablert en rolle i kjeden av luftveiekatalysatorer for jernpigmenter (cytokromer).

Av stor betydning var funnet av Lipmann av koenzym A. som gjorde det mulig å utvikle en universell syklus av aerob oksidasjon av den aktive formen av acetat - acetyl-CoA (Krebs sitronsyresyklus).

V.A. Engelhardt, så vel som Lipmann, introduserte konseptet "energirike" fosforforbindelser, spesielt ATP (se Adenosin-fosforsyrer), hvis makroergiske bindinger akkumulerer en betydelig del av energien som frigjøres under vevspirasjon (se Biologisk oksidasjon).

Muligheten for åndedrettsfosforylering (se) i en kjede av åndedretts-katalysatorer montert i mitokondrielle membraner ble vist av V. A. Belitser og Kalkar (H. Kalckar). Et stort antall arbeider er viet til studiet av mekanismen for oksidativ fosforylering [Cheine (V. Chance), Mitchell (P. Mitchell), V. P. Skulachev, etc.].

20 århundre det var preget av avkoding av den kjemiske strukturen til alle vitaminer som er kjent i jordskorpen, tid (se), internasjonale enheter av vitaminer blir introdusert, behovene for vitaminer fra mennesker og dyr er etablert, vitaminindustrien skapes.

Ikke mindre betydelig suksess er oppnådd innen kjemi og biokjemi av hormoner (se); studerte strukturen og syntetiserte steroidhormoner i binyrebarken (Vindaus, Reichstein, Butenandt, Ruzicka); etablerte strukturen til skjoldbruskhormoner - tyroksin, diiodotyronin [E. Kendall (E.S. Kendall), 1919; Harington (S. Harington), 1926]; adrenal medulla - adrenalin, noradrenalin [Takamine (J. Takamine), 1907]. Syntese av insulin ble utført, strukturen til somatotropisk), adrenokortikotropisk, melanocytostimulerende hormoner ble etablert; andre hormoner av proteinart ble isolert og studert; ordninger for interkonversjon og utveksling av steroidhormoner er utviklet (N. A. Yudaev og andre). De første dataene om virkningsmekanismen til hormoner (ACTH, vasopressin, etc.) på metabolismen ble oppnådd. Mekanismen for regulering av funksjonene til de endokrine kjertlene blir dechiffrert av tilbakemeldingsprinsippet.

Signifikante data ble innhentet i studien av den kjemiske sammensetningen og metabolismen til en rekke viktige organer og vev (funksjonell biokjemi). Funksjonene i den kjemiske sammensetningen av nervevevet er etablert. En ny retning oppstår i B. - nevrokjemi. Et antall komplekse lipider, som utgjør hoveddelen av hjernevevet, ble isolert - fosfatider, sfingomyeliner, plasmalogener, cerebrosider, kolesterider, gangliosider [Tudihum, Welsh (J. Thudichum, H. Waelsh), AB Palladium, E. M. K rep og andre.]. De viktigste mønstrene for nervecellemetabolisme er avklart, rollen som biologisk aktive aminer - adrenalin, norepinefrin, histamin, serotonin, γ-amino-olje-og-andre osv. Blir dechifisert. Ulike psykofarmakologiske stoffer blir introdusert i medisinsk praksis, som åpner for nye muligheter i behandlingen av forskjellige nervesykdommer. Kjemiske sendere av nervøs eksitasjon (formidlere) blir studert i detalj, de er mye brukt, spesielt i landbruket, forskjellige kolinesterasehemmere for å kontrollere insektplager, etc..

Det er oppnådd betydelige suksesser i studiet av muskelaktivitet. De kontraktile proteinene i musklene undersøkes i detalj (se muskelvev). Den avgjørende rollen til ATP i muskelkontraksjon er fastslått [V. A. Engelhardt og M. N. Lyubimova, St. Gyorgyi, Straub (A. Szent-Gyorgyi, F. B. Straub)], i bevegelse av cellulære organeller, penetrering til fagbakterier [Weber, Hoffmann-Burling (N. Weber, H. Hoffmann-Berling), I. I. Ivanov, V. Ya. Alexandrov, N. I. Arronet, B. F. Poglazov og andre]; mekanismen for muskelsammentrekning på molekylært nivå studeres i detalj [Huxley, Hanson (H. Huxley, J. Hanson), G. M. Frank, Tonomura (J. Tonomura) og andre]) rollen til imidazol og dens derivater (G E. Severin); teorier om bifasisk muskelaktivitet utvikles [W. Hasselbach], etc..

Viktige resultater ble oppnådd ved undersøkelse av blodsammensetning og egenskaper: blodets respirasjonsfunksjon ble studert under normale forhold og i en rekke patologiske tilstander; mekanismen for oksygenoverføring fra lungene til vev og karbondioksid fra vev til lungene er blitt avklart [I. M. Sechenov, J. Haldane, Van Slyke (D.van Slyke), J. Barcroft, Henderson (L. Henderson), S. E. Severin, G. E. Vladimirov, E. M. Crepe, G.V. Derviz]; klargjort og utvidet forståelse av mekanismen for blodkoagulasjon; tilstedeværelsen av en rekke nye faktorer i blodplasmaet er blitt fastslått, i fravær av hvilke forskjellige former for hemofili observeres i blodet. Fraksjonssammensetningen av blodplasmaproteiner (albumin, alfa, beta og gamma globuliner, lipoproteiner, etc.) ble studert. En rekke nye plasmaproteiner er blitt oppdaget (properdine, C-reaktivt protein, haptoglobin, kryoglobulin, transferrin, ceruloplasmin, interferon, etc.). Et system av kininer, biologisk aktive blodplasmapolypeptider (bradykinin, kallidin), som spiller en viktig rolle i reguleringen av lokal og generell blodstrøm og deltar i utviklingen av inflammatoriske prosesser, sjokk og andre patologiske prosesser og tilstander..

En viktig rolle i utviklingen av moderne bioteknologi ble spilt av utviklingen av en rekke spesielle forskningsmetoder: isotopindikasjoner, differensiell sentrifugering (separasjon av subcellulære organoider), spektrofotometri (se), massespektrometri (se), elektronisk paramagnetisk resonans (se), etc..

Noen utsikter for utvikling av biokjemi

B.s suksesser bestemmer i stor grad ikke bare dagens nivå av medisin, men også dens mulige videre fremdrift. Et av hovedproblemene ved B. og molekylærbiologi (se) blir korreksjon av defekter i det genetiske apparatet (se. Genterapi). Radikal terapi av arvelige sykdommer assosiert med mutasjonsendringer i visse gener (dvs. DNA-seksjoner) som er ansvarlige for syntesen av visse proteiner og enzymer, er i prinsippet bare mulig ved transplantasjon av syntetisert in vitro eller isolert fra celler (f.eks. Bakterier) lignende "Sunne" gener. En veldig fristende oppgave er også å mestre mekanismen for regulering av å lese genetisk informasjon kodet i DNA og dechiffrere på molekylært nivå mekanismen for celledifferensiering i ontogenese. Problemet med å behandle en rekke virussykdommer, spesielt leukemi, vil sannsynligvis ikke bli løst før mekanismen for interaksjon av virus (spesielt onkogen) med den infiserte cellen er helt klar. I denne retningen arbeides det intenst i mange laboratorier rundt om i verden. Avklaring av livsbildet på molekylært nivå vil tillate ikke bare å forstå prosessene som forekommer i kroppen fullt ut (biokatalyse, mekanismen for bruk av ATP og GTP-energi i utførelse av mekaniske funksjoner, overføring av nervøs eksitasjon, aktiv transport av stoffer gjennom membraner, fenomenet immunitet, etc.), men også vil åpne nye muligheter for å lage effektive medisiner, i kampen mot for tidlig aldring, utvikling av hjerte- og karsykdommer (åreforkalkning), forlenge levetiden.

Biokjemiske sentre i USSR. Institutt for biokjemi oppkalt etter A. N. Bakh, Institutt for molekylærbiologi, Institutt for kjemi for naturlige forbindelser, Institutt for evolusjonær fysiologi og biokjemi I. Sechenov, Institutt for proteiner, Institutt for plantefysiologi og biokjemi, Institutt for biokjemi og fysiologi av mikroorganismer, en filial av Institutt for biokjemi av den ukrainske SSR, Institute of Biochemistry Arm. SSR m.fl. USSR Academy of Medical Sciences har Institutt for biologisk og medisinsk kjemi, Institute of Experimental Endocrinology and Chemistry of Hormones, Institute of Nutrition, and the Department of Biochemistry of the Institute of Experimental Medicine. Det finnes også en rekke biokjemiske laboratorier i andre institutter og vitenskapelige institusjoner ved USSR, Academy of Medical Sciences of the USSR, akademier i Union republics, universiteter (avdelinger for biokjemi i Moskva, Leningrad og andre universiteter, en rekke medisinske institutter, Military Medical Academy, etc.), veterinær, landbruks- og andre vitenskapelige institusjoner. I Sovjetunionen er det omtrent 8000 medlemmer av All-Union Biochemical Society (UBO), et kutt er medlem av European Federation of Biochemists (FEBS) og International Biochemical Union (IUB).

Strålebiokjemi

Stråling B. studerer metabolske forandringer som oppstår i kroppen når de utsettes for ioniserende stråling. Bestråling forårsaker ionisering og eksitering av cellemolekyler, deres reaksjoner med frie radikaler (se) og peroksider som oppstår i vannmiljøet, noe som fører til forstyrrelse av strukturen til biosubstrater i cellulære organeller, likevekt og gjensidige forhold mellom intracellulære biokjemiske prosesser. Spesielt skifter disse i kombinasjon med etterstrålingseffekten fra den skadede c. n fra. og humorale faktorer gir opphav til sekundære metabolske forstyrrelser, noe som forårsaker strålesykeforløpet. En viktig rolle i utviklingen av strålesyke spilles av akselerasjonen av nedbrytningen av nukleoproteiner, DNA og enkle proteiner, hemming av deres biosyntese, nedsatt koordinert virkning av enzymer, samt oksidativ fosforylering (se) i mitokondrier, en reduksjon i mengden ATP i vev og forbedret lipidoksidasjon med dannelse av peroksider (se Strålesyke, Radiobiologi, Medisinsk Radiologi).

Bibliografi: Athos S.I. Biochemistry of Animals, M., 1970; Biokjemi, red. H. N. Yakovleva, M., 1969; ZbarekiY B.I., Ivanov I.I. og M and r-d and she i S. R. Biologisk kjemi, JI., 1972; Kretovich V. JI. Fundamentals of plant biochemistry, M., 1971; JI e n and n dj e r A. Biokjemi, trans. fra engelsk., M., 1974; Makeev I.A., Gulevich V.S. og Brode JI. M. Kurs i biologisk kjemi, JI., 1947; Mahler G.R. og Cordes U. G. Osnopov biologisk kjemi, trans. fra engelsk., M., 1970; Ferdman D. JI. Biochemistry, M., 1966; Filippovich Yu. B. Fundamentals of biochemistry, M., 1969; III t r a u b F. B. Biokjemi, trans. med ungarsk., Budapest, 1965; R a r om r om t S. M. Medizinische Bioc-hemie, B., 1962.

Periodicals - Biochemistry, M., siden 1936; Spørsmål om medisinsk kjemi, M., siden 1955; Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, M., siden 1965; Proceedings of the Academy of Sciences of the USSR, Series Biological Sciences, M., siden 1958; Molecular Biology, M., siden 1967; Det ukrainske Bukhemy-magasinet, Kshv, fra 1946 (1926-1937 - Naukov1-notater fra det ukrainske Buchemy sheti-tutu, 1938-1941 - Bukheme-magasinet); Fremskritt i biologisk kjemi, JI., Siden 1924; Suksesser med moderne biologi, M., siden 1932; Årlig gjennomgang av Biochemistry, Stanford, siden 1932; Archives of Biochemistry and Biophysics, N. Y., since 1951 (1942-1950 - Archives of Biochemistry); Biochemical Journal, L., siden 1906; Biochemische Zeitsch-rift, B., siden 1906; Biokjemi, Washington, siden 1964; Biochimica et biophysica acta, N. Y. - Amsterdam, siden 1947; Bulletin de la Soci6t I.I. Ivanov; T.A. Fedorova (rad.).